L’Homo floresiensis aurait vécu sur l’île de Florès entre -95 000 et -12 000 ans environ. Il mesure environ 1 m pour 16 à 28 kilogrammes et se tient debout. Sa bipédie est attestée par la position du trou occipital, à la base du crâne, auquel se rattache la colonne vertébrale. Sa caractéristique principale est la petite taille, mais aussi la taille réduite du cerveau. En effet, celui-ci serait encore plus petit que celui de l’australopithèque Lucy. L'Homme de Florès aurait une capacité crânienne de moins de 400 cm3, soit un cerveau de la taille d'un pamplemousse. Homo floresiensis aurait été doté d’un cerveau évolué, présentant un lobe frontal, impliqué dans la résolution de problèmes, et un lobe temporal développé, important dans les mécanismes liés à la mémoire.
Homo floresiensis était clairement capable de concevoir des outils. En atteste la présence sur le site archéologique de nombreux outils en silex noir et en roches volcaniques. Ces instruments sont constitués essentiellement de simples éclats, mais comprennent aussi des nucléus avec des traces de coups portés de manière à obtenir des bifaces.
Il chassait et maîtrisait aussi l'usage du feu.
On peut également noter les différences anatomiques suivantes :
Selon Peter Brown, l'homme de Florès est une espèce totalement nouvelle au sein du genre humain.
Certains scientifiques ne croient toutefois pas à la théorie d’une nouvelle espèce :
L'étude d'un total de neuf spécimens similaires, découverts en septembre 2004 (à partir d'une mâchoire, deux tibias, une omoplate, un fémur, deux radius, un cubitus, une vertèbre et des phalanges de doigts et d'orteils) provenant de la grotte de Liang Bua semble confirmer le fait que Homo floresiensis soit effectivement une nouvelle espèce. La petite taille serait bien liée au phénomène connu du nanisme insulaire, hypothèse renforcée par la découverte de restes de stégodon (sorte d'ancêtre nain de notre éléphant) sur l'île. Ces restes sont datés entre 95 000 et 12 000 ans, ce qui les rend contemporains d’Homo sapiens. Néanmoins, il semble de moins en moins probable que cette nouvelle espèce soit directement liée à l'évolution d’Homo erectus et que par conséquent ses origines soient beaucoup plus éloignées. Reste à savoir s'il a existé d’autres Homo floresiensis dans le monde.
Une nouvelle étude basée sur des modalisations 3D semble confirmer qu’Homo floresiensis ne correspond pas à une variante pathologique d’Homo sapiens.
En mai 2009, une étude sur la structure du pied d'Homo floresiensis fait apparaître une longueur particulièrement importante de celui-ci par rapport au tibia et au fémur, et une absence de voûte plantaire, lesquelles ne trouvent aucun équivalent chez les autres hominidés récents et rapproche clairement l'homme de Flores des grands singes ou des Homo habilis. Par ailleurs, bien que la structure osseuse des métatarses et de l'hallux soient sans ambiguïté de type Homo, de nombreuses proportions s'apparentent également à celles des singes. Sur ces constatations, les chercheurs émettent l'hypothèse selon laquelle Homo floresiensis ne dériverait pas d'Homo erectus, mais d’un hominidé plus primitif, soit un Homo erectus très ancien soit un Homo habilis.
Une autre étude sur la structure osseuse des mains de l'homme de florès montre que la capacité de préhension limitée de son pouce le rattache aussi à une origine très ancienne.
Fin novembre ou début décembre 2004, apparemment à la suite d'un arrangement avec le découvreur Radien P. Soejono, le professeur Teuku Jacob a emprunté à l'institution qui accueille Soejono, le Centre indonésien pour l'archéologie de Djakarta, la plus grande partie des restes pour ses propres études (semble-t-il sans l'autorisation des directeurs du Centre). Cela a autorisé certains à exprimer leur crainte que, comme les Manuscrits de la mer Morte, ces preuves scientifiques inhabituellement importantes ne soient gardées par un petit groupe de scientifiques qui en limiteraient considérablement l'accès et qui n'en tireraient pas parti pour publier les résultats de leur propre recherche. Néanmoins, Jacob a restitué les restes au Centre le 23 février 2005, à l'exception de deux os de la jambe.